1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
一、课题的意义
水稻是全球范围内的一种极其重要的粮食作物。水稻作为一种对盐胁迫中度敏感的作物,其产量和质量均受其影响[1]。据统计,干旱和盐碱造成的减产程度高达40以上[2]。同时,由于化肥的滥用以及土壤沙漠化的日益严重,全球约有9×108hm 的土地存在不同程度上的盐碱化。所以对水稻耐盐性的研究日益深入,对水稻耐盐机理的阐释和功能基因的鉴定也成为水稻耐盐新品种开发的关键。
2. 研究的基本内容和问题
一、研究的目标
水稻耐盐性是指在盐环境下水稻忍耐或抵抗盐胁迫的能力。目前随着人口的膨胀,土地面积减少,淡水资源缺少,促使人们寻找其他海滨地、沙地、盐碱地来弥补不足。土地盐碱化也是目前全球农业生态环境退化的重大问题之一。因此,对于水稻耐盐新品种的开发迫在眉睫。
该实验主要的研究目标在于挖掘新基因型,从而确定该基因的遗传基础。同时确定不同基因型与耐盐性表型之间的关联,以筛选出优质的等位基因。
3. 研究的方法与方案
一、研究方法
同源克隆法发掘等位基因是一种简便易行的方法。
首先我们需要确定的是目标性状,这里影响的目标性状为水稻种子的耐盐性。通过选择的指标可以鉴定在NaCl溶液处理下不同种子的活力,从中我们筛选出从高到低不同种子活力的种子(核心种质)构成代表了最大遗传多样性的种质资源库。我们确定OsHAK9为关键基因,以完成全基因组测序的日本晴为参考,我们获得了该基因的DNA、cDNA、氨基酸序列数据。根据该序列数据,我们可以设计出扩增基因全长的引物。之后在克隆出基因序列之后,我们可以借助软件,采用ClustalW方法比较所有完成测序的同源基因序列,找到序列变异,确定可能的等位基因。最后,我们可以将获得的多种等位基因序列数据与表型数据进行相关性分析,从而筛选出最优质的等位基因。
4. 研究创新点
本研究对OsHAK家族中一个未见报道的基因OsHAK9进行了研究,以发掘其等位基因资源,为了以后的功能研究作铺垫,同时也可以翻译该基因在种群之中的进化和亚群之间的分布结构,并判断其对表型可能造成的影响,以达到最终改善植物耐盐性的目的。
同时该实验采用了同源基因克隆法发掘等位基因,在OsHAK家族基因中还未见报道,有一定的创新性,可以采用该技术对基因进行挖掘。
5. 研究计划与进展
研究计划:
(1)研究计划开始于立项前期,预计在2018年12月结束前完成对材料的提取
(2)2018年12月至2019年3月完成取得数据的分析和总结
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